DE19711389A1 - Method of assembling roller bearing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wälzlagers, wobei Wälzlagerelemente wie Wälzkörper, Käfig, Laufringe oder Laufscheiben einem Härteprozeß unterworfen sind und durch formschlüssiges Hintergreifen der Wälzlagerelemente eine unverlierbare Baueinheit in ihrer endgültigen Form gebildet ist.The invention relates to a method for producing a rolling bearing, wherein Rolling bearing elements such as rolling elements, cages, races or discs Are subjected to the hardening process and by positive engagement of the Rolling element an captive unit in its final form is formed.
Ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines Nadellagers ist aus der DE-PS 10 14 795 vorbekannt. Dabei wird zunächst ein zylindrischer Außenring hergestellt und auf einer Seite im weichen Zustand mit einem Bord versehen. Nachdem der so geformte Außenring bis auf den zur Bildung des zweiten Bordes dienenden Teil gehärtet ist, wird ein Käfig mit Nadeln in diesen Außen ring eingesetzt. Durch Umlegen des zweiten, nicht gehärteten Bordes entsteht ein komplettes Lagerelement, in welchem der Käfig mit den Nadeln in beiden Richtungen geführt und gehalten ist. Dieses an sich fertige Elemente wird nun in eine geeignete Vorrichtung eingesetzt und durch eine Hochfrequenzspule, von der eine Windung an der Stirnseite und eine Windung radial innerhalb des Bordes liegt, auf die gewünschte Härtetemperatur erwärmt. Durch anschließen des Abschrecken wird die Wärme dann so schnell abgeführt, daß nur der Bord gehärtet wird, während die übrigen Lagerteile unbeeinflußt bleiben.Such a method for producing a needle bearing is known from the DE-PS 10 14 795 previously known. First, a cylindrical outer ring made and provided with a board on one side in the soft state. After the outer ring is shaped up to that to form the second The serving part is hardened, a cage with needles is in this outside ring inserted. By turning the second, not hardened board arises a complete bearing element in which the cage with the needles in both Directions are guided and kept. This finished element is now inserted in a suitable device and by a high frequency coil, of which one turn on the face and one turn radially inside the Bordes is heated to the desired hardening temperature. By connecting of the quenching, the heat is then dissipated so quickly that only the board is hardened, while the other bearing parts remain unaffected.
Nachteilig dabei ist, daß bei dieser Verfahrensweise die Nadeln bzw. der Außenring des komplett zusammengefügten Lagers keiner Wärmebehandlung unterzogen werden dürfen, um ihre Härte bzw. ihre präzise zylindrische Form nicht zu beeinträchtigen. Die Wärmebehandlung erfolgte daher nur durch eine sehr schnelle Hochfrequenzerwärmung und anschließendes Abschrecken des nicht gehärteten Bordes. Eine solche Verfahrensweise ist allerdings recht um ständlich und teuer.The disadvantage here is that the needles and the Outer ring of the completely assembled bearing no heat treatment may be subjected to their hardness or their precise cylindrical shape not to interfere. The heat treatment was therefore carried out by only one very rapid high-frequency heating and subsequent quenching of the not hardened board. Such a procedure is, however, quite right of course and expensive.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Herstellung eines gehärteten Wälzlagers wesentlich zu vereinfachen.The object of the invention is therefore to produce a hardened rolling bearing to simplify considerably.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe nach dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 dadurch gelöst, daß die Wälzlagerelemente spanlos aus einem durchhärtbaren Werkstoff gefertigt sind und das Wälzlager nach dem Zusam menbau einer Gesamthärtung unterworfen ist.According to the invention, this task is performed according to the characterizing part of Claim 1 solved in that the rolling bearing elements without cutting from one hardenable material are made and the rolling bearing after the together is subjected to an overall hardening.
Unter Durchhärtung ist dabei in bekannter Weise die Erzielung eines gleichmä ßigen martensitischen Gefüges über den gesamten Querschnitt zu verstehen. Dies hat den Vorteil, daß auch über den gesamten Querschnitt des Bauteiles die gleiche Härte vorhanden ist. Durch die Härtung des Lagers in seiner Gesamtheit erfahren alle Lagerkomponenten eine gleiche Behandlung, so daß Verzüge aufgrund dieser gleichartigen Behandlung minimiert werden können. Durch die Bildung einer unverlierbaren Baueinheit vor der Wärmebehandlung, beispiels weise durch Verbördelung, entfällt auch ein Verschnappen der einzelnen Wälzlagerelemente aneinander nach der Wärmebehandlung. Ein solches Ver schnappen kann nach einer Wärmebehandlung aufgrund der erzeugten Härte verzüge problematisch bzw. überhaupt nicht mehr möglich sein.Under hardening is in a known manner to achieve an even understandable martensitic structure over the entire cross-section. This has the advantage that the over the entire cross section of the component same hardness is present. By hardening the bearing in its entirety all bearing components are treated equally, so that warping can be minimized due to this similar treatment. Through the Formation of a captive unit before the heat treatment, for example wise by crimping, there is also no snapping of the individual Rolling bearing elements together after heat treatment. Such a ver can snap after a heat treatment due to the hardness generated delays are problematic or no longer possible at all.
Aus Anspruch 2 geht hervor, daß die Wälzlagerelemente aus dem gleichen Werkstoff gefertigt sein sollen. Dies hat den Vorteil, daß aufgrund der chemi schen Gleichartigkeit aller Komponenten der Verzug, bedingt durch Gefügeum wandlungen, in ganz geringen Grenzen gehalten werden kann.From claim 2 it appears that the rolling bearing elements from the same Material should be made. This has the advantage that due to the chemi the uniformity of all components due to the structure changes can be kept within very small limits.
Nach Anspruch 3 sollen als durchhärtbare Werkstoffe Stähle der Marken Ck 67, C 75, 100 Cr 2, 100 Cr 6,100 Cr Mn 6 oder 100 Cr Mo 7 eingesetzt werden. Diese durchhärtbaren Wälzlagerstähle sind bereits seit langem bekannt und haben sich bestens bewährt. Die zusätzlichen Legierungsanteile gewährleisten eine gleichmäßige Durchhärtung auch mit wachsendem Querschnitt. Für dünn wandige Bauteile, z. B. gestanzte Laufscheibe für Axial-Nadelkränze werden auch unlegierte Kohlenstoffstähle wie Ck 67 oder C 75 eingesetzt.According to claim 3, steels of the marks Ck 67, C 75, 100 Cr 2, 100 Cr 6,100 Cr Mn 6 or 100 Cr Mo 7 can be used. These hardenable roller bearing steels have been known for a long time and have proven their worth. Ensure the additional alloy proportions uniform hardening even with increasing cross-section. For thin wall components, e.g. B. stamped washer for axial needle roller and cage assemblies unalloyed carbon steels such as Ck 67 or C 75 are also used.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist vorgesehen, daß die Gesamthärtung mit einer Karbidanreicherung verbunden ist.According to a further feature of the invention according to claim 4, that the total hardening is associated with carbide enrichment.
Durch diese Karbidanreicherung wird in bekannter Weise die Verschleißfestig keit des Wälzlagers erhöht. Dies ist besonders dann von Bedeutung, wenn im praktischen Betrieb das Wälzlager durch Mangelschmierung oder Verunreini gungen besonders stark beansprucht ist. Unter Karbiden sind dabei die Karbide des Eisens bzw. die Mischkarbide des Eisens mit den Legierungselementen wie beispielsweise Chrom oder Mangan zu verstehen.This carbide enrichment makes the wear resistant in a known manner speed of the rolling bearing increases. This is particularly important if practical operation of the rolling bearing due to lack of lubrication or contamination conditions is particularly stressed. Among carbides are the carbides of the iron or the mixed carbides of the iron with the alloying elements such as for example to understand chrome or manganese.
Zur Herstellung eines Hülsenlagers ist nach Anspruch 5 vorgesehen, daß zu nächst eine zylindrische Hülse hergestellt wird, die anschließend auf einer Seite mit einem Bord versehen wird, in die so geformte Hülse ein Käfig mit Wälzkör pern axial eingeschoben wird, anschließend ein zweiter Bord angeformt wird, bevor das Lager einer Gesamthärtung unterworfen wird. To produce a sleeve bearing is provided according to claim 5 that next a cylindrical sleeve is produced, which is then on one side is provided with a shelf, in the sleeve formed in this way a cage with rolling elements pern is inserted axially, then a second shelf is formed, before the bearing is subjected to a complete hardening.
Nach Anspruch 6 kann ein Axialwälzlager derart hergestellt werden, daß eine Laufscheibe an einer peripheren Kante mit einem axial sich erstreckenden Kragen versehen wird, in diese Laufscheibe ein mit Wälzkörpern bestückter Käfig eingesetzt ist, so daß der axial sich erstreckende Kragen den Käfig an dessen Außenumfang oder in seiner Bohrung übergreift, anschließend vom Kragen Haltevorsprünge angeformt werden, so daß sie den Käfig radial um greifen, bevor das Lager einer Gesamthärtung unterworfen wird.According to claim 6, a thrust roller bearing can be made such that a Wheel on a peripheral edge with an axially extending Collar is provided in this disc with a roller bearing Cage is inserted so that the axially extending collar on the cage its outer circumference or in its bore, then from Collar holding projections are molded so that they radially around the cage grip before the bearing is subjected to a complete hardening.
Natürlich ist diese Verfahrensweise nicht auf Axiallager mit nur einer Lauf scheibe beschränkt. Unter den Erfindungsgedanken fallen auch Axiallager mit zwei Laufscheiben, die aneinander durch Verbördelungen gehalten sind.Of course, this procedure is not for thrust bearings with only one run disc limited. Axial bearings also fall under the inventive concept two running disks that are held together by crimps.
Die Erfindung wird an nachstehendem Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following exemplary embodiments.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt durch eine Axiallagerbaueinheit, beste hend aus einem Käfig und zwei Laufscheiben, Fig. 1 is a partial longitudinal section through a Axiallagerbaueinheit, best basis, of a cage and two pulleys
Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II von Fig. 1, Fig. 2 is a view in the direction of arrow II of Fig. 1,
Fig. 3 das Ausgangsrohr für ein Nadellager im Längsschnitt, Fig. 3, the output pipe for a needle bearing in longitudinal section,
Fig. 4 den einseitig gebördelten Außenring mit eingesetztem Käfig im Längsschnitt und Fig. 4 shows the flanged outer ring with inserted cage in longitudinal section and
Fig. 5 ein Nadellager mit beidseitig umgebördeltem Bord im Längs schnitt. Fig. 5 is a needle bearing with flanged flange on both sides in longitudinal section.
Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Axialwälzlager besteht aus den beiden Laufscheiben 1 und 2, die zwischen ihren einander zugewandten Laufbahnen in einem Käfig 3 geführte Zylinderrollen 4 aufnehmen. Beide Laufscheiben 1 und 2 weisen an ihrem Außenumfang je einen axial verlaufenden Kragen 5 und 6 auf, die einander entgegengerichtet sind. Der Kragen 5 der Laufscheibe 1 ist mit einem in radialer Richtung nach außen weisenden Vorsprung 7 versehen, der wiederum in radialer Richtung von einer Haltezunge 8 überdeckt ist. Die Haltezunge 8 ist an mehreren Umfangsstellen durch Ausstanzungen 9 gebildet und bogenförmig radial nach innen verformt. Auf diese Weise ist ein sicherer Zusammenhalt der aus den beiden Laufscheiben 1 und 2 und aus den in einem Käfig 3 geführten Wälzkörpern 4 bestehenden Baueinheit gewährleistet.The axial roller bearing shown in FIGS . 1 and 2 consists of the two running disks 1 and 2 , which accommodate cylindrical rollers 4 guided in a cage 3 between their facing raceways. Both running disks 1 and 2 each have an axially extending collar 5 and 6 on their outer circumference, which are directed in opposite directions. The collar 5 of the running disk 1 is provided with a projection 7 pointing outwards in the radial direction, which in turn is covered in the radial direction by a retaining tongue 8 . The retaining tongue 8 is formed at several circumferential locations by punched-outs 9 and is deformed radially inward in an arc shape. In this way, a secure cohesion of the structural unit consisting of the two running disks 1 and 2 and of the rolling elements 4 guided in a cage 3 is ensured.
Ein solches Axiallager ist aus einem durchhärteten Standardstahl der Marke 100 Cr 6 d. h. einem Stahl mit 1% Kohlenstoff und 1,5% Chrom durch einen spanlosen Formgebungsvorgang hergestellt. Nach seinem Komplettzusammen bau wird es in seiner endgültigen Form in bekannter Weise einem Gesamt härten unterworfen, d. h. es wird zunächst auf Austenitisierungstemperatur er wärmt und anschließend zur Umwandlung in Martensit abgeschreckt. Dabei wurde für alle Lagerbestandteile eine Härte von 60 HRC über den gesamten Querschnitt realisiert.Such a thrust bearing is made of a hardened standard steel from the brand 100 Cr 6 d. H. a steel with 1% carbon and 1.5% chromium by one non-cutting shaping process. After it's all together In its final form, it will be built in a known manner subject to hardening, d. H. it is initially at the austenitizing temperature warms and then quenched for conversion to martensite. Here was a hardness of 60 HRC over the entire for all bearing components Cross section realized.
Die in Fig. 3 gezeigte zylindrische Hülse 10 wird durch einen spanlosen Formgebungsvorgang in bekannter Weise hergestellt und wie Fig. 4, zeigt auf einer Seite im weichen Zustand mit einem Bord 11 versehen. In die so umge formte Hülse 10 wird anschließend ein Käfig 12 mit Nadeln 13 eingeschoben. Durch Umlegen des rechten Teils der Hülse 10 entsteht der zweite Bord 14, und wie aus Fig. 5 entnehmbar, auf diese Weise ein komplettes Lagerelement, in dem der Käfig 12 mit den Nadeln 13 in beiden Richtungen axial geführt und gehalten ist. The cylindrical sleeve 10 shown in FIG. 3 is produced in a known manner by a non-cutting shaping process and, like FIG. 4, shows a flange 11 on one side in the soft state. A cage 12 with needles 13 is then inserted into the sleeve 10 thus shaped. By turning the right part of the sleeve 10 , the second flange 14 is formed , and as can be seen in FIG. 5, in this way a complete bearing element in which the cage 12 with the needles 13 is guided and held axially in both directions.
Dieses spanlos gefertigte komplette Hülsenlager aus Ck 67 wird nun in bekann ter Weise im Austenitgebiet erwärmt und anschließend abgekühlt bzw. abge schreckt. Dabei werden das Austenitisieren und das Abkühlen so eingestellt, daß eine Durchhärtung des gesamten Lagers eintritt, d. h. die einzelnen Lager komponenten weisen an jeder Stelle ihres Querschnitts einen gleichen Härte wert auf. This complete sleeve bearing made of chipless Ck 67 is now known in warmed in the austenite area and then cooled or abge startles. The austenitizing and cooling are adjusted so that hardening of the entire bearing occurs, d. H. the individual camps Components have the same hardness at every point in their cross-section worth on.
11
Laufscheibe
Disc
22nd
Laufscheibe
Disc
33rd
Käfig
Cage
44th
Zylinderrolle
Cylindrical roller
55
Kragen
collar
66
Kragen
collar
77
Vorsprung
head Start
88th
Haltezunge
Tongue
99
Ausstanzung
Punching
1010th
Hülse
Sleeve
1111
Bord
Board
1212th
Käfig
Cage
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Nadel
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Bord
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